Antarktika’daki Yıldız Tozu

Görsel Telif Hakkı: Ralph P. Harvey (CWRU), Antarctic Search for Meteorites Program, NASA, NSF

Buzul çölü Antarktika, Dünya’nın diğer kıtalarından uzakta bulunduğu ve insanların sürekli yaşamayacağı kadar soğuk bir kara parçası olduğu için izole bir bölgedir. Bu sebeple Dünya’nın geçmişini araştıran jeologlar ve her yıl uzaydan Dünya’ya düşen ve uzun yıllar bozunmadan kalabilen tonlarca ağırlıktaki göktaşı parçalarını ve başka maddeleri inceleyen gökbilimciler için Antarktika bulunmaz bir nimettir.

12 Ağustos 2019’da Physical Review Letters dergisinde yayımlanan bir çalışmaya göre Antarktika’da son 20 yıl içinde yağmış yaklaşık 500 kilogram ağırlığında kar örneği toplandı ve analiz edildi. Analizin sonucunda, “taze” karın içinde beklenenden çok daha fazla miktarda radyoaktif demir- 60 ve manganez-53 izotopları bulundu.

İzotop nedir?

Elementleri birbirinden ayıran belirleyici faktör atom numarasıdır. Bir elementin atom numarası o elementin çekirdeğindeki proton sayısıdır. Aynı elemente ait bütün atomların proton sayıları eşittir ancak çekirdekte bulunan bir diğer atom altı parçacık olan nötron sayıları aynı olmayabilir. İşte bu şekilde proton sayısı aynı fakat nötron sayısı farklı olan elementlere izotop denir. Genellikle bir elementin doğada en çok bulunan izotopu kararlıdır. Az miktarda bulunan diğer izotoplar çoğunlukla radyoaktiftir. Örneğin doğada %92 oranında bulunan demir izotopu demir-56’da 30 nötron ve 26 proton vardır. Ancak radyoaktif olan demir-60’ta 34 nötron ve 26 proton vardır.

Cassiopeia A süpernova kalıntısı. Görüntü telif hakkı: O. Krause (Steward Obs.) et al., SSC, JPL, Caltech, NASA

Araştırmacılara göre, Antarktika’da son 20 yıl içinde yağmış olan karın içinde bu kadar çok demir-60 ve manganez-53 bulunmasının birkaç sebebi olabilir. Bunlardan biri, kozmik ışınların Güneş sistemindeki gezegenler arası boşlukta bulunan gaz ve toz ile etkileşime girmesidir. Bu şekilde oluşan demir-60 ve manganez-53 Dünya oradan geçerken yeryüzüne düşer. Ancak araştırmacılar toplanan karın içinde, bu işlemin sonucunda oluşması gereken demirin manganeze göre olması gerekenden daha fazla bulunduğunu fark ettiler. Yani manganez bu şekilde oluşmuş olsa bile hala nereden geldiği bilinmeyen fazladan demir-60 vardı. Bir diğer olasılık, demir-60 elementinin nükleer santrallerin veya nükleer silahların faaliyeti sonucu oluşmuş olabileceğiydi. Ancak bu şekilde oluşması gereken demir-60 miktarı hesaplandığında çok küçük bir sayı çıktı.

Sonuç olarak araştırmacılar bu anormal miktardaki radyoaktif izotopların kaynağının büyük olasılıkla bir süpernova patlaması olduğu sonucuna vardılar. Buna göre, gökadamızda geçmişte büyük bir yıldız şiddetli bir şekilde patladı ve geriye içinde bu izotopların da bulunduğu bir gaz ve toz bulutu kaldı. Sonra, Dünya Güneş sistemi ile birlikte bu yıldızlararası bulutun kalıntıları arasından geçerken Dünya’ya kar ile birlikte radyoaktif izotoplar yağdı. Bu izotopların son 20 yıl içinde yağmış karın içinde bulunması, Dünya’nın son 20 yıl içinde uzayda böyle bir yıldızlararası tozun içinden geçtiğini ve büyük ihtimalle de hala geçiyor olduğunu gösteriyor. Uzak geçmişte patlayan bir yıldızın mezarından geçtiğimizi bilmek muazzam heyecan verici!

Son bir not olarak ekleyelim, uzaydan kafamıza radyoaktif element yağıyor diye hemen endişelenmenize gerek yok. Bu elementlerin miktarı çok çok az. Ayrıca, demir-60 elementinin yarı ömrü 2.6 milyon yıl, yani radyoaktif süreç çok çok yavaş gerçekleşiyor.

Bu tür demir elementi daha önce derin deniz yataklarında ve antik kayalarda, hatta Ay’da bile bulunmuştu. Ancak onlar milyonlarca yıl önce Dünya’ya düşmüştü. Araştırmayı yapan bilim insanları, gökbilimcilerin geçmişteki verileri ve bu araştırmanın verilerini birleştirerek söz konusu süpernovanın ne zaman ve gökadanın neresinde oluştuğunu bulabileceklerini düşünüyor.

Yukarıya bakmayı hatırlamak ve yeni yazılarımızdan haberdar olmak istiyorsanız instagramda ve twitterda bizi takip edebilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımıza sayfanın en alt kısmından erişebilirsiniz.

Bilimle kalın!

Ayşegül Şen

Kaynaklar

  1. astronomy.com
  2. space.com